某钢筋混凝土框架一剪力墙结构,结构高度68.8m。抗震设防烈度为8度,丙类建筑,框架部分抗震等级为一级。底层框架角柱由竖向荷载、风荷载、地震作用在柱底截面X方向产生的内力计算标准值如下:
永久荷载:MGk=-20kN·m,NGk=300kN(压力);
楼面活荷载:Mqk=10kN·m,Nqk=160kN(压力);
风荷载:Mwk=±155kN·m,Nwk=±315kN(拉力或压力);
地震作用:MEk=±266kN·m,NEk=±856kN(拉力或压力);
其中楼面活荷载已考虑折减。
当对此框架柱进行截面承载力抗震设计时,在柱底截面X方向的最不利组合弯矩设计值(kN·m)与下列何项数值最为接近
A.-419.2
B.-461.12
C.-592.8
D.-691.68
参考答案:B
解析: (1)根据《高规》第5.6.3、5.6.4条,未进行内力调整前的最不利组合弯矩设计值可按下式计算:
Mx=γG(MGk+0.5Mqk)+γEbMEk+ψwγwMwk
=1.2×(20+0.5×10)-1.3×266-1.4×0.2×155
=-419.2kN·m
(2)一级框架角柱,根据《高规》第6.2.4条,应乘以弯矩增大系数1.1。因而此柱底截面X方向的最不利组合弯矩设计值为:
Mx=-1.1×(-419.2)=-461.12kN·m
[点评] (1)结构高度68.8m,已超过60m,抗震设防烈度为8度,丙类建筑,根据《高规》第5.6.4条规定,应考虑竖向荷载(静载、活载)、风荷载和水平地震作用的组合。注意风荷载的组合值系数取0.2。
(2)抗震设计时,《高规》第6.2.2条规定,一、二、三、四级框架结构的底层柱底截面的弯矩设计值,应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.7、1.5、1.3和1.2的乘积。但此题为框架一剪力墙结构而非框架结构,底层柱底截面的弯矩设计值不必乘以增大系数。
考虑到角柱承受双向地震作用,扭转效应对内力影响较大,且受力复杂,规范规定对一、二、三、四级抗震等级的框架结构,在设计中宜另外增大其弯矩、剪力设计值。
抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一、二、三级框架角柱经按《抗震规范》第6.2.1~6.2.3条调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。
(3)选项A未乘1.1增大系数,错;选项C风荷载未乘组合值系数,错;选项D多乘1.5增大系数,错。